JP5831072B2 - Manufacturing method of molten metal plated steel strip - Google Patents
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Description
本発明は、溶融金属めっきプロセスにおいて、通常通板速度だけでなく、高速通板速度においてもスプラッシュ欠陥を軽減できる溶融金属めっき鋼帯の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a molten metal-plated steel strip that can reduce splash defects not only at a normal plate passing speed but also at a high plate passing speed in a molten metal plating process.
連続溶融めっきプロセス等においては、図5に示すように、一般的に溶融金属が満たされているめっき浴8に鋼帯Sを浸漬させシンクロール7で方向転換した後、該鋼帯Sを鉛直上方に引き上げる工程の後に、鋼帯表面に付着した溶融金属が板幅方向および板長手方向に均一に所定のめっき厚になるように、この鋼帯Sを挟んで対向して設けた鋼帯幅方向に延在するワイピングノズル1から加圧気体を鋼帯上に噴出させて、余剰な溶融金属を絞り取り、溶融金属の付着量(めっき付着量)を制御するガスワイピング装置が設けられている。 In a continuous hot dipping process or the like, as shown in FIG. 5, the steel strip S is generally immersed in a plating bath 8 filled with molten metal and the direction is changed by the sink roll 7. After the step of pulling upward, the steel strip width provided facing the steel strip S so that the molten metal adhering to the steel strip surface has a predetermined plating thickness uniformly in the plate width direction and the plate longitudinal direction. There is provided a gas wiping device that jets pressurized gas from the wiping nozzle 1 extending in the direction onto the steel strip, squeezes excess molten metal, and controls the amount of adhesion of the molten metal (plating amount). .
ワイピングノズル1は、多様な鋼帯幅に対応すると同時に鋼帯引き上げ時の幅方向のズレなどに対応するため、通常、鋼帯幅より長く、すなわち鋼帯Sの幅端部より外側まで延びている。このようなガスワイピング方式では、鋼帯Sに衝突した噴流の乱れによって下方に落下する溶融金属が周囲に飛び散る、いわゆるスプラッシュが鋼帯Sに付着することによる欠陥が発生し、鋼帯の表面品質の低下を招く。 The wiping nozzle 1 is usually longer than the steel strip width, that is, extending beyond the width end of the steel strip S, in order to cope with various steel strip widths and at the same time, the deviation in the width direction when the steel strip is pulled up. Yes. In such a gas wiping system, a molten metal falling downward due to the turbulence of the jet impinging on the steel strip S scatters around it, so-called splash adheres to the steel strip S, and the surface quality of the steel strip is generated. Cause a decline.
また、連続プロセスにおいて、生産量を増加させるには、鋼帯通板速度を増加させればよいが、連続溶融めっきプロセスにおいてガスワイピング方式でめっき付着量を制御する場合、溶融金属の粘性により、鋼帯通板速度の増加に伴って鋼帯のめっき浴通過直後の初期付着量が増加するため、めっき付着量を一定範囲内に制御するには、ワイピングガス圧力をより高圧に設定せざるを得ず、それによってスプラッシュが大幅に増加し、良好な表面品質を維持できなくなる。 Moreover, in order to increase the production amount in the continuous process, the steel plate passing speed may be increased. However, in the case of controlling the coating amount by the gas wiping method in the continuous hot dipping process, due to the viscosity of the molten metal, As the steel strip passing speed increases, the initial deposit immediately after passing through the plating bath of the steel strip increases, so to control the plating deposit within a certain range, the wiping gas pressure must be set higher. Not resulting in a significant increase in splash and inability to maintain good surface quality.
上記の問題を解決するため、以下の発明が開示されている。 In order to solve the above problems, the following inventions are disclosed.
特許文献1は、図6に示すように、ワイピングガス供給本管21とワイピングノズル23の間に金属板24を設置し、さらにワイピングガス供給本管21と合金化炉25の間にフィルター26を鋼板Sに沿った形で設置する。めっき浴面27で発生しためっき金属飛沫(スプラッシュ)が、ワイピングノズル23の外側を回ってワイピング終了後の鋼板Sに向かう際に、フィルター26で除去することで、鋼板Sにスプラッシュが付着するのを防止する。22は、ワイピングガス供給本管21とワイピングノズル23を接続するガス供給配管である。 In Patent Document 1, as shown in FIG. 6, a metal plate 24 is installed between the wiping gas supply main pipe 21 and the wiping nozzle 23, and a filter 26 is provided between the wiping gas supply main pipe 21 and the alloying furnace 25. Installed along the steel sheet S. When the plating metal splash (splash) generated on the plating bath surface 27 goes around the outside of the wiping nozzle 23 toward the steel plate S after wiping, the splash adheres to the steel plate S by removing it with the filter 26. To prevent. A gas supply pipe 22 connects the wiping gas supply main pipe 21 and the wiping nozzle 23.
特許文献2には、図7に示すように、ワイピングノズル31後方に張り出させた整流板32およびワイピングノズル31上の前部に堰33を設けることで、めっき鋼帯Sへのスプラッシュ34の付着を防止する方法が開示されている。 In Patent Document 2, as shown in FIG. 7, by providing a rectifying plate 32 projecting to the rear of the wiping nozzle 31 and a weir 33 on the front portion on the wiping nozzle 31, the splash 34 on the plated steel strip S is provided. A method for preventing adhesion is disclosed.
特許文献3には、図8に示すように、ヘッダー管41からワイピングノズル42へのガス供給配管43および/またはワイピングノズル42本体に融点が450℃以下の繊維状あるいは不織布によるスプラッシュ吸着材44を配設し、スプラッシュをスプラッシュ吸着材44で吸着することでめっき鋼帯Sへのスプラッシュの付着を防止する方法が開示されている。 In Patent Document 3, as shown in FIG. 8, a splash adsorbent 44 made of fibrous or non-woven fabric having a melting point of 450 ° C. or lower is provided on the gas supply pipe 43 from the header pipe 41 to the wiping nozzle 42 and / or the main body of the wiping nozzle 42. A method for preventing the adhesion of the splash to the plated steel strip S by disposing and adsorbing the splash with the splash adsorbent 44 is disclosed.
ところが、特許文献1に開示された方法では、フィルター26のメッシュを大きくするとフィルター26の効果がなくなり、メッシュを小さくするとフィルター26の外側を回ったスプラッシュが金属板24に付着するのは抑えられるものの、ワイピングノズル23の背面を回らないで、フィルター26と金属板24の間に直接進入したスプラッシュはフィルター26の外に排出されにくくなるため、スプラッシュ欠陥の発生を防止する効果が不十分であることがわかった。 However, in the method disclosed in Patent Document 1, when the mesh of the filter 26 is increased, the effect of the filter 26 is lost, and when the mesh is decreased, the splash around the outside of the filter 26 is prevented from adhering to the metal plate 24. The splash that has entered directly between the filter 26 and the metal plate 24 without rotating around the back surface of the wiping nozzle 23 is less likely to be discharged out of the filter 26, and thus the effect of preventing the occurrence of splash defects is insufficient. I understood.
特許文献2に開示された方法では、ワイピングノズル31の背面を回って上方に飛来するスプラッシュがめっき鋼帯に付着するのを防止することができず、また操業中にワイピングノズル31後方に張り出させた整流板32の上に堆積したスプラッシュ(金属粉)がワイピング条件(ワイピングガス圧やノズル高さ等)の変化によるワイピングガス流れの変化によって再飛散するようになり、この現象は時間が経つほど顕在化し、安定してスプラッシュ付着を防止することができないことがわかった。 In the method disclosed in Patent Document 2, it is not possible to prevent splash splashing around the back surface of the wiping nozzle 31 from adhering to the plated steel strip and projecting to the rear of the wiping nozzle 31 during operation. Splash (metal powder) deposited on the flow straightening plate 32 is re-scattered by a change in the wiping gas flow due to a change in wiping conditions (wiping gas pressure, nozzle height, etc.), and this phenomenon takes time. As a result, it became apparent that the splash adhesion could not be prevented stably.
特許文献3に開示された方法では、当初はスプラッシュの捕集は良好だが、一旦スプラッシュが付着した部分はその後スプラッシュが飛来すると捕集されなくなる。スプラッシュが特に多く発生・飛散するのは鋼帯エッジ部分であるため、鋼帯エッジ部分に対応する位置のスプラッシュ吸着材44にスプラッシュが付着しやすい。操業中にスプラッシュ吸着材44を交換することは困難なので、スプラッシュ捕集効果は、連続溶融亜鉛めっきラインの通常操業(120〜150mpm)の場合、スプラッシュ吸着材44を設置してから短期間(1週間程度)しか維持できないことがわかった。 In the method disclosed in Patent Document 3, the collection of the splash is good at the beginning, but the portion where the splash is once attached is not collected when the splash comes after that. It is the steel strip edge portion that generates and scatters a particularly large amount of splash. Therefore, the splash tends to adhere to the splash adsorbent 44 at a position corresponding to the steel strip edge portion. Since it is difficult to replace the splash adsorbent 44 during operation, the splash trapping effect is effective for a short period of time (1) after installing the splash adsorbent 44 in the case of normal operation (120 to 150 mpm) of a continuous hot dip galvanizing line. Only about a week).
本発明は、上記の問題点を解決し、通常通板速度だけでなく、通板速度を高めた場合においても、スプラッシュ欠陥の発生を長期間抑制し、表面品質に優れる溶融金属めっき鋼帯を安定製造できるようにすることを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and in the case where not only the normal plate passing speed but also the plate passing speed is increased, the occurrence of splash defects is suppressed for a long period of time, and a molten metal plated steel strip excellent in surface quality is obtained. The purpose is to enable stable production.
上記課題を解決する本発明の手段は次のとおりである。 Means of the present invention for solving the above-mentioned problems are as follows.
[1]溶融金属めっき浴から連続的に引き上げられる鋼帯の表面に、鋼帯を挟んでその両面に対向配置したワイピングノズルからガスを吹き付けて付着金属の厚さを制御する溶融金属めっき鋼帯の製造方法において、ワイピングノズルの上方あるいは背面に、複数の開口部を有し、正電荷または負電荷に帯電した第1の帯電構造体を、鉛直方向の高さ位置がワイピングノズル上面から浴上サポートロールの高さ位置までの領域内にあるようにして、鋼帯幅方向に延在させて設置したことを特徴とする溶融金属めっき鋼帯の製造方法。 [1] Molten metal plated steel strip that controls the thickness of the deposited metal by blowing gas from a wiping nozzle that is disposed opposite to both surfaces of the steel strip that is continuously pulled up from the molten metal plating bath. In the manufacturing method of the first aspect, the first charging structure having a plurality of openings above or on the rear surface of the wiping nozzle and charged to a positive charge or a negative charge is placed on the bath at a height in the vertical direction from the upper surface of the wiping nozzle. A method for producing a hot-dip metal-plated steel strip, characterized by being installed so as to extend in the width direction of the steel strip so as to be in the region up to the height position of the support roll.
[2]複数の開口部を有し、前記第1の帯電構造体とは逆の電荷に帯電した第2の帯電構造体を、鉛直方向の高さ位置が、前記第1の帯電構造体の上端から浴上サポートロールの高さ位置までの領域内にあるようにして、鋼帯幅方向に延在させて設置したことを特徴とする前記[1]に記載の溶融金属めっき鋼帯の製造方法。 [2] A second charging structure that has a plurality of openings and is charged to a charge opposite to that of the first charging structure. The vertical position of the second charging structure is that of the first charging structure. The production of the hot-dip galvanized steel strip according to the above [1], wherein the steel strip extends in the width direction of the steel strip so as to be in the region from the upper end to the height position of the bath support roll. Method.
[3]前記第1の帯電構造体は、開口率が20〜80%の帯状体であることを特徴する前記[1]または[2]に記載の溶融金属めっき鋼帯の製造方法。 [3] The method for producing a hot-dip metal-plated steel strip according to [1] or [2], wherein the first charging structure is a belt-like body having an aperture ratio of 20 to 80%.
[4]前記第2の帯電構造体は、開口率が20〜80%の帯状体であることを特徴する[2]または[3]に記載の溶融金属めっき鋼帯の製造方法。 [4] The method for producing a hot-dip metal-plated steel strip according to [2] or [3], wherein the second charging structure is a belt-like body having an aperture ratio of 20 to 80%.
[5]前記第1の帯電構造体及び前記第2の帯電構造体は、静電気発生装置によって帯電されることを特徴する前記[1]〜[4]のいずれかに記載の溶融金属めっき鋼帯の製造方法。 [5] The molten metal plated steel strip according to any one of [1] to [4], wherein the first charging structure and the second charging structure are charged by a static electricity generator. Manufacturing method.
[6]ワイピングノズルと前記第1の帯電構造体は電気的に絶縁されていることを特徴とする前記[1]〜[5]のいずれかに記載の溶融金属めっき鋼帯の製造方法。 [6] The method for producing a molten metal-plated steel strip according to any one of [1] to [5], wherein the wiping nozzle and the first charging structure are electrically insulated.
本発明によれば、ワイピングノズル上方に正または負に帯電した帯電構造体を設置することによって、通常通板速度だけでなく、通板速度を高めた場合においても、長期間スプラッシュを捕集できるため、スプラッシュ欠陥の発生を抑制し、表面品質に優れる溶融金属めっき鋼帯を安定して製造できるようになる。 According to the present invention, by installing a positively or negatively charged charging structure above the wiping nozzle, it is possible to collect splash for a long period of time not only when the plate passing speed is increased but also when the plate passing speed is increased. Therefore, the occurrence of splash defects can be suppressed, and a molten metal plated steel strip having excellent surface quality can be stably manufactured.
溶融金属めっき鋼帯を製造する際に、溶融金属めっき浴から連続的に引き上げられる鋼帯の表面に、鋼帯を挟んでその両面に対向配置したワイピングノズルから加圧気体を鋼帯面に吹き付けて付着金属の厚さを制御する。その際に溶融金属のスプラッシュが飛散し、飛散したスプラッシュが鋼帯に付着して鋼帯の表面品質を低下させる問題がある。 When manufacturing a molten metal-plated steel strip, pressurized gas is blown onto the steel strip surface from a wiping nozzle that is placed opposite to both sides of the steel strip on the surface of the steel strip that is continuously pulled up from the molten metal plating bath. To control the thickness of the deposited metal. At this time, there is a problem that splash of molten metal scatters, and the scattered splash adheres to the steel strip and deteriorates the surface quality of the steel strip.
本発明者らは、飛散したスプラッシュ(金属粉)を捕集する方法について検討した。その結果、スプラッシュは、ある程度の速度を有していても、正または負に帯電した物体に吸い寄せられることがわかった。そして、スプラッシュの飛散経路を考慮して帯電した構造体をワイピングノズルの上方または背面に設置するとともに、前記構造体を、開口部を有するようにすることで、ワイピングの際に発生したスプラッシュを捕集する効果を長期間維持することが可能になり、スプラッシュ付着による欠陥を顕著に低減できることを見出した。 The present inventors examined a method for collecting splashed splash (metal powder). As a result, it has been found that the splash is attracted to a positively or negatively charged object even though it has a certain speed. In addition, the charged structure is placed above or on the back of the wiping nozzle in consideration of the splash scattering path, and the structure has an opening so that the splash generated during wiping can be captured. It has been found that the collecting effect can be maintained for a long time, and defects due to splash adhesion can be significantly reduced.
本発明では、ワイピングノズルの上方あるいは背面に、複数の開口部を有し、正電荷または負電荷に帯電した帯電構造体(第1の帯電構造体)を、鉛直方向の高さ位置が、ワイピングノズル上面から浴上サポートロールの高さ位置までの領域内にあるようにして、鋼帯幅方向に延在させて設置する。浴上サポートロールの高さ位置とは、浴上サポートロール外周上端である。 In the present invention, the vertical structure has a vertical wiping position of a charging structure (first charging structure) that has a plurality of openings on the upper side or the rear side of the wiping nozzle and is charged to a positive or negative charge. It is installed so as to extend in the width direction of the steel strip so that it is in the region from the upper surface of the nozzle to the height position of the on-bath support roll. The height position of the bath support roll is the outer peripheral upper end of the bath support roll.
第1の帯電構造体によって、ワイピングノズルの下方に飛散し、浴面で跳ね返った後、ワイピングノズルの背面を回って鋼帯側に移動するスプラッシュを捕集する。ワイピングノズルの背面を回って鋼帯側に移動するスプラッシュは、ワイピングノズル上面とワイピングガス供給ヘッダーの間を通って鋼帯側に搬送されるものが多いので、第1の帯電構造体をワイピングノズル上面とワイピングガス供給ヘッダーの間に設置することで、小さなサイズの第1の帯電構造体でありながら、スプラッシュを効果的に捕集してスプラッシュ欠陥の発生を低減することができる。 The first charging structure scatters the splash that moves below the wiping nozzle and rebounds on the bath surface, and then moves around the back surface of the wiping nozzle and moves toward the steel strip. Splashes that move to the steel strip side around the back of the wiping nozzle are often transported to the steel strip side between the upper surface of the wiping nozzle and the wiping gas supply header. Therefore, the first charging structure is wiped by the wiping nozzle. By installing between the upper surface and the wiping gas supply header, it is possible to effectively collect the splash and reduce the occurrence of the splash defect even though the first charging structure has a small size.
複数の開口部を有する別の帯電構造体(第2の帯電構造体)を、前記第1の帯電構造体と逆の電荷に帯電させ、鉛直方向の高さ位置が、前記第1の帯電構造体の上端から浴上サポートロールの高さ位置までの領域内にあるようにして、鋼帯幅方向に延在させて設置することで、スプラッシュ付着に起因する欠陥の発生をさらに低減することができる。 Another charging structure (second charging structure) having a plurality of openings is charged to a charge opposite to that of the first charging structure, and the height position in the vertical direction is the first charging structure. In the region from the upper end of the body to the height position of the bath support roll, and extending in the steel strip width direction, it is possible to further reduce the occurrence of defects due to splash adhesion it can.
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施に使用するガスワイピング装置の実施形態を示す図の側面図である。図1において、1はワイピングノズル、2は第1の帯電構造体、3は第2の帯電構造体、4はワイピングガス供給ヘッダー、5はワイピングガス供給ヘッダー4からワイピングノズル1に加圧気体(ワイピングガス)を送るガス配管、6は浴上サポートロール、7はシンクロール、8はめっき(溶融金属浴)、Sは鋼帯である。 FIG. 1 is a side view of a diagram showing an embodiment of a gas wiping apparatus used for carrying out the present invention. In FIG. 1, 1 is a wiping nozzle, 2 is a first charging structure, 3 is a second charging structure, 4 is a wiping gas supply header, 5 is a pressurized gas from the wiping gas supply header 4 to the wiping nozzle 1 ( A gas pipe for feeding a wiping gas), 6 a support roll on the bath, 7 a sink roll, 8 a plating (molten metal bath), and S a steel strip.
図1の装置では、第1の帯電構造体2は、ワイピングノズル1上面とワイピングガス供給ヘッダー4の間に設置されるとともに、ガス配管5よりも鋼帯側に設置されている。第2の帯電構造体3は、一端が浴上サポートロール6に近接して配置され、もう一端はワイピングガス供給ヘッダー4に近接して配置され、鉛直方向の高さ位置は、前記第1の帯電構造体2の上端部から浴上サポートロール6の高さ位置までの領域内にある。第1の帯電構造体2、第2の帯電構造体3は、鋼帯幅方向に延在して設置され、その長さはワイピングノズル幅と同程度である。 In the apparatus of FIG. 1, the first charging structure 2 is installed between the upper surface of the wiping nozzle 1 and the wiping gas supply header 4, and is installed closer to the steel strip than the gas pipe 5. One end of the second charging structure 3 is disposed close to the on-bath support roll 6, the other end is disposed close to the wiping gas supply header 4, and the height in the vertical direction is the first height structure. It exists in the area | region from the upper end part of the charging structure 2 to the height position of the support roll 6 on a bath. The first charging structure 2 and the second charging structure 3 are installed so as to extend in the steel strip width direction, and the length thereof is approximately the same as the width of the wiping nozzle.
第1の帯電構造体2、第2の帯電構造体3は、複数(多数)の開口部を有する帯状体からなり、正電荷または負電荷に帯電される。但し、第2の帯電構造体3は、第1の帯電構造体2と逆の電荷に帯電される。複数(多数)の開口部を有する帯状体は、例えば網状の帯状体、パンチシート等を例示できるが、これに限定されない。 The first charging structure 2 and the second charging structure 3 are formed of a belt-like body having a plurality of (many) openings, and are charged with positive charges or negative charges. However, the second charging structure 3 is charged to a charge opposite to that of the first charging structure 2. Examples of the belt-like body having a plurality of (many) openings include, but are not limited to, a net-like belt-like body and a punch sheet.
図1の装置は、第1の帯電構造体2と第2の帯電構造体3を備えることで、ガスワイピングの際に発生したスプラッシュを捕集し、スプラッシュ欠陥の発生を長期間防止することができる。この点についてさらに説明する。 The apparatus of FIG. 1 includes the first charging structure 2 and the second charging structure 3 to collect splash generated during gas wiping and prevent the occurrence of splash defects for a long period of time. it can. This point will be further described.
図2は、ガスワイピング装置におけるスプラッシュの飛散経路例を示した模式図である。図中の点線矢印はスプラッシュの飛散経路を示す。ワイピングノズル1から噴出されて鋼帯Sに衝突した噴流の乱れによって溶融金属のスプラッシュが発生する。通常、多くのスプラッシュは、経路(イ)、(ロ)のようにワイピングノズル1の下方に飛散し、その一部が浴面で跳ね返ってワイピングノズル1背面を上方に流れるガス流によって舞い上がり、経路(イ)のようにワイピングノズル1の背面を回ってガス配管5(鋼帯幅方向に、適度なピッチで複数本配設される場合が多い)の間を通ってノズル上面側に進入し、経路(ヘ)のようにして鋼帯Sに付着し、または経路(ロ)のようにワイピングガス供給ヘッダー4の背面を回ってさらに上方の浴上サポートロール6付近まで舞い上がって鋼帯Sに付着する。経路(イ)で鋼帯側に移動するスプラッシュの方が経路(ロ)で鋼帯側に移動するラッシュよりも多い。 FIG. 2 is a schematic view showing an example of a splash scattering path in the gas wiping apparatus. Dotted arrows in the figure indicate splash splash paths. Splash of the molten metal is generated by the turbulence of the jet flow ejected from the wiping nozzle 1 and colliding with the steel strip S. Usually, a lot of splashes are scattered below the wiping nozzle 1 as in the paths (A) and (B), a part of which splashes back on the bath surface and soars due to the gas flow flowing upward on the back surface of the wiping nozzle 1. As shown in (a), it goes around the back surface of the wiping nozzle 1 and passes between the gas pipes 5 (in many cases, a plurality of pipes are arranged at an appropriate pitch in the width direction of the steel strip) and enters the nozzle upper surface side, It adheres to the steel strip S as in the path (f), or ascends to the vicinity of the upper support roll 6 on the upper bath around the back surface of the wiping gas supply header 4 and adheres to the steel strip S as in the path (b). To do. There are more splashes that move toward the steel strip along the path (A) than rushes that move toward the steel strip along the path (B).
また、対向するワイピングノズルから噴射されたワイピングガスが鋼帯エッジ部分で干渉することにより発生したスプラッシュは、経路(ハ)のようにワイピングノズル1上面側に飛散し、ワイピングノズル1上面あるいはガス配管5に付着したり、または付着せずに跳ね返ったりする。跳ね返ったスプラッシュは直接鋼帯Sに付着するものもある。また、跳ね返ったスプラッシュがワイピングノズル1上面を転がり落ちて、経路(ニ)のように鋼帯Sに衝突後のワイピングガスの上昇流によって鋼帯Sに沿って上方に飛散して鋼帯Sに付着し、また経路(ホ)のように跳ね返ってワイピングノズル1上方に戻り、前記経路(ヘ)のようにして鋼帯Sに付着する。 Splash generated by the interference of the wiping gas injected from the opposing wiping nozzle at the edge of the steel strip is scattered to the upper surface side of the wiping nozzle 1 as in the path (c), and the upper surface of the wiping nozzle 1 or the gas pipe. It sticks to 5 or bounces without sticking. Some splashes are directly attached to the steel strip S. Further, the splash splashed and rolled down on the upper surface of the wiping nozzle 1 and scattered upward along the steel strip S by the upward flow of the wiping gas after colliding with the steel strip S as in the path (d). It adheres, rebounds like a path (e), returns to the upper part of the wiping nozzle 1, and adheres to the steel strip S as the path (f).
鋼帯Sにスプラッシュが付着するのを防止するには、ワイピングノズル1の背面を回り、経路(イ)で鋼帯側に移動するスプラッシュを減らすことが最も重要であるが、さらに、経路(ロ)で鋼帯側に移動するスプラッシュを減らすこと、対向するワイピングノズル1から噴射されたワイピングガスが鋼帯エッジ部分で干渉することにより発生したスプラッシュが鋼帯に付着するのを防止すること、及び、ワイピングガスの上昇流によって鋼帯Sに沿って上昇し、浴上サポートロール6で跳ね返ったスプラッシュがワイピングノズル1の上方に戻った後経路(ホ)、(ヘ)を経て鋼帯Sに付着するのを防止できることが望ましい。 In order to prevent the splash from adhering to the steel strip S, it is most important to reduce the splash that travels around the back surface of the wiping nozzle 1 and moves to the steel strip side in the route (A). ) To reduce the splash moving to the steel strip side, preventing the wiping gas injected from the opposing wiping nozzle 1 from interfering with the steel strip edge portion and preventing the splash generated from adhering to the steel strip, and After the splash that has risen along the steel strip S by the upward flow of the wiping gas and bounced off the support roll 6 on the bath returns to the upper side of the wiping nozzle 1, it adheres to the steel strip S through the paths (e) and (f). It is desirable to be able to prevent this.
帯状構造体(第1の帯状構造体2、第2の帯状構造体3)が開口部を有しない帯状体であると、ガス流れは帯状構造体に沿う流れか、衝突後反流になるため、スプラッシュが帯状構造体に接近しにくい。そのため、帯電構造体を帯電させても、帯電構造体によってスプラッシュを効率的に吸着・捕集することができない。帯電構造体を、開口部を有するようにすることで、ガス流れが帯状構造体を容易に通過できることから、スプラッシュが帯状構造体に接近しやすくなる。帯状構造体が帯電していることで、スプラッシュを帯電構造体に効率的に吸着・捕集できるようになる。帯状構造体に吸着したスプラッシュは、帯電構造体と同じ電荷に帯電するため、スプラッシュが帯電構造体に吸着しても、帯電構造体のスプラッシュ吸着効果は低下しない。その結果、長期間安定して良好なスプラッシュ吸着・捕集効果を維持することができる。また、帯状構造体が開口部を有することで、帯状構造体を設置してもワイピングガス流れへの影響が少なく、従来のワイピング条件とほぼ同様のワイピング条件でめっき付着量制御を行うことができる利点もある。 If the band-like structures (the first band-like structure 2 and the second band-like structure 3) are band-like bodies having no opening, the gas flow is a flow along the band-like structure or a countercurrent after collision. The splash is difficult to access the band-like structure. Therefore, even if the charging structure is charged, splash cannot be efficiently adsorbed and collected by the charging structure. By providing the charging structure with an opening, the gas flow can easily pass through the band-shaped structure, so that the splash can easily approach the band-shaped structure. Since the belt-like structure is charged, the splash can be efficiently adsorbed and collected on the charged structure. Since the splash adsorbed on the band-shaped structure is charged with the same charge as that of the charged structure, even if the splash is adsorbed on the charged structure, the splash adsorption effect of the charged structure does not decrease. As a result, a good splash adsorption / collection effect can be maintained stably for a long period of time. In addition, since the band-shaped structure has an opening, even if the band-shaped structure is installed, there is little influence on the wiping gas flow, and it is possible to control the amount of plating adhesion under the wiping conditions almost the same as the conventional wiping conditions. There are also advantages.
第1の帯電構造体2は、経路(イ)でワイピングノズル1の背面を回った後鋼帯側に移動するスプラッシュを捕集する。第1の帯電構造体2は、さらに、経路(ハ)のスプラッシュ(ワイピングガスが鋼帯エッジ部分で干渉して発生したスプラッシュ)、経路(ホ)のスプラッシュ(浴上サポートロール6で跳ね返った後ワイピングノズル1上方に移動するスプラッシュ)を捕集する効果もある。 The first charging structure 2 collects the splash that moves to the steel strip side after turning around the back surface of the wiping nozzle 1 in the path (A). The first charging structure 2 further includes a splash of the path (c) (splash generated by the wiping gas interfering at the edge of the steel strip) and a splash of the path (e) (bounce back by the support roll 6 on the bath). There is also an effect of collecting a splash that moves upward of the wiping nozzle 1.
第1の帯状構造体2は、ワイピングノズル1と電気的絶縁性を確保して配置されることが好ましい。第1の帯状構造体2は、ワイピングノズル1と絶縁性を確保できる程度の間隔を設けて配置することもできるが、両者の間に絶縁体を配置して絶縁性を確保すること好ましい。第1の帯状構造体2は、ワイピングガス供給ヘッダー4、ガス配管5とも、ワイピングノズル1と同様の絶縁性を確保することが望ましい。 It is preferable that the first belt-like structure 2 is arranged while ensuring electrical insulation with the wiping nozzle 1. The first band-shaped structure 2 can be disposed with a gap sufficient to ensure insulation from the wiping nozzle 1, but it is preferable to secure insulation by disposing an insulator therebetween. As for the 1st strip | belt-shaped structure 2, it is desirable to ensure the insulation similar to the wiping nozzle 1 also in the wiping gas supply header 4 and the gas piping 5. FIG.
図3は図1の装置で使用する第1の帯電構造帯2の実施形態の一例を示す。第1の帯電構造体2を帯電させるには、市販のコロナ放電装置10等を構造体2近傍に設置して帯電させればよく、別手段でもかまわない。電荷の符号は、一般に知られている帯電列を参考にすればよく、例えばめっき金属が亜鉛の場合は、周囲にある鉄鋼素材に対して正(プラス)の電荷をもつため、第1の帯電構造体2は負(マイナス)の電荷を付与すればよい。帯電量が多すぎると第1の帯電構造体2からの放電が発生し、少なすぎるとスプラッシュ捕集能が低下するので、第1の帯電構造体2は適宜帯電量に帯電させればよい。帯電量制御のために帯電センサ(電位センサ)11を適宜設置することで、帯電量を監視しながら操業することが可能となる。図3中の矢印は放電方向を示す。 FIG. 3 shows an example of an embodiment of the first charging structure band 2 used in the apparatus of FIG. In order to charge the first charging structure 2, a commercially available corona discharge device 10 or the like may be installed in the vicinity of the structure 2 and charged, or another means may be used. For the sign of the charge, a generally known charge train may be referred to. For example, when the plating metal is zinc, it has a positive charge with respect to the surrounding steel material. The structure 2 may be provided with a negative (minus) charge. If the charge amount is too large, discharge from the first charging structure 2 occurs. If the charge amount is too small, the splash collecting ability is lowered. Therefore, the first charging structure 2 may be appropriately charged to a charge amount. By appropriately installing a charge sensor (potential sensor) 11 for charge amount control, it is possible to operate while monitoring the charge amount. The arrows in FIG. 3 indicate the discharge direction.
第1の帯電構造体2は、ワイピングノズル1の背面側(反鋼帯側)に配置することもできる。この場合、第1の帯電構造体2下端をワイピングノズル1後部(反鋼帯側)に近接して設置し、かつガス配管5の背面側(反鋼帯側)に設置することが好ましい。 The first charging structure 2 can also be disposed on the back side (anti-steel strip side) of the wiping nozzle 1. In this case, it is preferable to install the lower end of the first charging structure 2 in the vicinity of the rear portion (anti-steel strip side) of the wiping nozzle 1 and on the back side (anti-steel strip side) of the gas pipe 5.
飛散するスプラッシュをより多く捕集するには、第1の帯電構造体2の上方に第2の帯電構造体3を設置することが望ましい。 In order to collect more splashing splashes, it is desirable to install the second charging structure 3 above the first charging structure 2.
図1の装置では、第2の帯電構造体3は、一端が浴上サポートロール6の外周面に近接し、もう一端がワイピングガス供給ヘッダー4に近接し、ワイピングガス供給ヘッダー4と浴上サポートロール6の間に設置されている。第2の帯電構造体3は、第1の帯電構造体2とは、逆の電荷に帯電される。第2の帯電構造体3は、浴上サポートロール6とは電気的絶縁性を確保して配置される。第2の帯電構造体3は、浴上サポートロール6と絶縁性を確保できる程度の間隔を設けて配置することもできるが、両者の間に絶縁体を配置することが好ましい。第2の帯電構造体3は、ワイピングガス供給ヘッダー4とも、浴上サポートロール6と同様の絶縁性を確保することが望ましい。 In the apparatus of FIG. 1, the second charging structure 3 has one end close to the outer peripheral surface of the on-bath support roll 6 and the other end close to the wiping gas supply header 4, and the wiping gas supply header 4 and the on-bath support. It is installed between the rolls 6. The second charging structure 3 is charged with a charge opposite to that of the first charging structure 2. The second charging structure 3 is arranged with electrical insulation from the on-bath support roll 6. The second charging structure 3 can be arranged with an interval sufficient to ensure insulation from the on-bath support roll 6, but it is preferable to arrange an insulator between them. It is desirable for the second charging structure 3 to ensure the same insulating property as that of the on-bath support roll 6 for the wiping gas supply header 4.
第2の帯電構造体3は、経路(ロ)でワイピングノズル1の背面を回った後、鋼帯側に移動するスプラッシュを捕集し、またさらに、経路(ホ)のスプラッシュ(浴上サポートロール6で跳ね返った後ワイピングノズル1上方に移動するスプラッシュ)を捕集する。また、第2の帯電構造体3の近傍を通過したものの、第2の帯電構造体3で捕集されなかったスプラッシュは、第1の帯電構造体2とは逆の電荷が付与されるため、その後第1の帯電構造体2によってスプラッシュが捕集されやすくなる効果もある。 The second charging structure 3 collects the splash that moves to the steel strip side after turning around the back surface of the wiping nozzle 1 in the path (b), and further, the splash (path on the bath support roll) 6), the splash that moves up the wiping nozzle 1 after rebounding at 6 is collected. In addition, the splash that has passed through the vicinity of the second charging structure 3 but not collected by the second charging structure 3 is given a charge opposite to that of the first charging structure 2. Thereafter, the first charging structure 2 has an effect that the splash is easily collected.
経路(ロ)のスプラッシュが、第2の帯電構造体3を通過せずに、第2の帯電構造体3と浴上サポートロール6間を通って鋼帯側に移動することがなく、また経路(ホ)のスプラッシュが、浴上サポートロール6で跳ね返った後、第2の帯電構造体3を通過せずに、第2の帯電構造体3と浴上サポートロール6間を通ってワイピングノズル1上方に移動することがなければ、第2の帯電構造体3は浴上サポートロール6とある程度の間隔を設けて配置されていてもよく、または第2の帯電構造体3が浴上サポートロール6よりも低い位置に配置されていてもよい。 The splash of the path (b) does not pass through the second charging structure 3, does not move between the second charging structure 3 and the on-bath support roll 6, and moves to the steel strip side. After the splash of (e) rebounds on the bath support roll 6, the wiping nozzle 1 passes between the second charge structure 3 and the bath support roll 6 without passing through the second charge structure 3. If the second charging structure 3 does not move upward, the second charging structure 3 may be disposed at a certain distance from the on-bath support roll 6, or the second charging structure 3 may be disposed on the on-bath support roll 6. It may be arranged at a lower position.
第2の帯電構造体3は、前記した第1の帯電構造体2と同様の構成のものを用い、同様の方法で帯電させることができる。但し、第1の帯電構造体2とは、逆の電荷に帯電させる。 The second charging structure 3 has the same configuration as the first charging structure 2 described above, and can be charged by the same method. However, the charge is opposite to that of the first charging structure 2.
第1の帯電構造体2、第2の帯電構造体3には、上記したような作用があるので、第1の帯電構造体2を設置してガスワイピングすることで、長期間、良好なスプラッシュ吸着・捕集効果を維持することでき、さらに第2の帯電構造体3を設置してガスワイピングすることで、長期間、より良好なスプラッシュ吸着・捕集効果を維持することできるようになる。その結果、スプラッシュ付着による欠陥の発生を顕著に低減することができるようになる。 Since the first charging structure 2 and the second charging structure 3 have the effects as described above, the first charging structure 2 can be installed for gas wiping to provide a good splash for a long time. The adsorption / collection effect can be maintained, and further, by installing the second charging structure 3 and performing gas wiping, a better splash adsorption / collection effect can be maintained for a long period of time. As a result, the occurrence of defects due to splash adhesion can be significantly reduced.
なお、第1の帯電構造体2の上端がワイピングガス供給ヘッダー4より上方にあるように配置して、第1の帯電構造体2によって、経路(イ)及び経路(ロ)で鋼帯側に移動するスプラッシュを捕集するようにしてもよい。第1の帯電構造体2と第2の帯電構造体3が近接して配置されるときは、第1の帯電構造体2と第2の帯電構造体3は、電気的絶縁性を確保するようにして配置する。両者の間に絶縁体を配置して絶縁性を確保することが好ましい。 The first charging structure 2 is arranged so that the upper end of the first charging structure 2 is above the wiping gas supply header 4, and the first charging structure 2 causes the path (A) and path (B) to move toward the steel strip. You may make it collect the splash which moves. When the first charging structure 2 and the second charging structure 3 are disposed close to each other, the first charging structure 2 and the second charging structure 3 are to ensure electrical insulation. To place. It is preferable to secure insulation by disposing an insulator between the two.
第1の帯電構造体2、第2の帯電構造体3が吸着・捕集したスプラッシュは、浴中ロール替え等の操業停止時に除電装置を用いて一時的に除電し、掃除機のような吸引手段を用いることで容易に吸引除去することができる。 Splashes adsorbed and collected by the first charging structure 2 and the second charging structure 3 are temporarily discharged using a static eliminator when the operation is stopped, such as changing the roll in the bath, and sucked like a vacuum cleaner. By using means, it can be easily removed by suction.
帯電構造体の開口率最適化を検討するために、簡易的な実験を行った。風速1m/sの気流の中にφ0.05〜0.5mmの亜鉛粉を投入し、下流側に−50kVに帯電させて種々の開口率を有するプラスチックシートを設置して、亜鉛粉を捕集する実験を行った結果を図4に示す。捕集率は、投入した亜鉛粉重量に対する、プラスチックシートに付着した亜鉛粉重量の比率(%)である。帯電構造体の開口率が20〜80%の範囲で捕集率が50%以上となり、開口率が40〜70%の範囲で捕集率が80%以上となっている。この結果から、開口率は20〜80%が好ましく、40〜70%がさらに好ましい。また、開口部の寸法は、小さくなると、目詰まりが発生しやすくなり、大きくなると金属粉の通過率があがって吸着能が低下するので、短辺寸法(最小寸法)が0.5mm以上、長辺寸法(最大寸法)が3mm以下(円形穴の場合は、直径が0.5〜3mm)の範囲内にあることが好ましい一辺が0.5〜3mmであることが好ましい。 A simple experiment was conducted to investigate the aperture ratio optimization of the charging structure. Zinc powder with a diameter of φ0.05 to 0.5 mm is put into an air flow with a wind speed of 1 m / s, and a plastic sheet having various aperture ratios is charged on the downstream side by charging to −50 kV to collect the zinc powder. FIG. 4 shows the result of the experiment. The collection rate is the ratio (%) of the weight of the zinc powder adhered to the plastic sheet to the weight of the charged zinc powder. The collection rate is 50% or more when the aperture ratio of the charging structure is 20 to 80%, and the collection rate is 80% or more when the aperture ratio is 40 to 70%. From this result, the aperture ratio is preferably 20 to 80%, and more preferably 40 to 70%. Further, when the size of the opening is reduced, clogging is likely to occur. When the size of the opening is increased, the passing rate of the metal powder is increased and the adsorption ability is reduced. Therefore, the short side dimension (minimum dimension) is 0.5 mm or more and long The side dimension (maximum dimension) is preferably 3 mm or less (in the case of a circular hole, the diameter is preferably 0.5 to 3 mm), and one side is preferably 0.5 to 3 mm.
第1の帯電構造体2、第2の帯電構造体3の断面形状(鋼帯面に直角で鉛直方向断面の形状)は特に限定されない。直線、曲線のいずれでもよく、両者を組み合わせたものでもよい。 The cross-sectional shapes of the first charging structure 2 and the second charging structure 3 (the shape of the vertical cross section perpendicular to the steel strip surface) are not particularly limited. Either a straight line or a curve may be used, or a combination of both may be used.
ワイピングノズル1を帯電させると、金属粉が付着しやすくなってノズル詰まり等の悪影響がでる。この点から、ワイピングノズル1はアースすることが好ましい。 When the wiping nozzle 1 is charged, the metal powder tends to adhere to the nozzle, and the nozzle is clogged. From this point, the wiping nozzle 1 is preferably grounded.
本発明の効果を明らかにするため、図1に示したガスワイピング装置を、連続溶融亜鉛めっきラインに設置し、溶融亜鉛めっき鋼帯の製造実験を行った。 In order to clarify the effect of the present invention, the gas wiping apparatus shown in FIG. 1 was installed in a continuous hot dip galvanizing line, and an experiment for manufacturing a hot dip galvanized steel strip was conducted.
第1の帯電構造体2、第2の帯電構造体3は、いずれも耐熱性のある樹脂シート(厚さ1mm)で構成され、φ1.5mmの穴が規則的に配置され、開口率は62.0%である。鋼帯幅方向長さは、ワイピングノズル1の鋼帯幅方向長さと同じ寸法とした。鋼帯面に直角の鉛直断面の長さは、第1の帯電構造体2はガス配管5と同等の長さとし、第2の帯電構造体3は、ワイピングガス供給ヘッダー4と浴上サポートロール6の間隔とほぼ同じ長さの300mmとした。第1の帯電構造体2、第2の帯電構造体3は、何れも図3に示したような構造とし、それぞれ、幅方向端部にコロナ放電装置および除電装置(図示なし)を設置し、幅方向センター位置に帯電センサを設置した。操業中、第1の帯電構造体2はおよそ−50kV、第2の帯電構造体3はおよそ+50kVを維持するように放電装置を制御した。実験条件を変更した時に、第1の帯電構造体2、第2の帯電構造体3を除電装置によって除電した後、捕集されたスプラッシュを除去した。比較例として、先行文献1または3のスプラッシュ付着防止方法を実施した。 The first charging structure 2 and the second charging structure 3 are both composed of a heat-resistant resin sheet (thickness 1 mm), holes of φ1.5 mm are regularly arranged, and the aperture ratio is 62 0.0%. The length in the steel strip width direction was the same as the length of the wiping nozzle 1 in the steel strip width direction. The length of the vertical cross section perpendicular to the steel strip surface is the same length as the gas pipe 5 in the first charging structure 2, and the wiping gas supply header 4 and the on-bath support roll 6 are in the second charging structure 3. It was set to 300 mm, which is almost the same length as the interval. Each of the first charging structure 2 and the second charging structure 3 has a structure as shown in FIG. 3, and a corona discharge device and a charge removal device (not shown) are installed at the end in the width direction. A charge sensor was installed at the center in the width direction. During operation, the discharge device was controlled such that the first charging structure 2 was maintained at approximately -50 kV and the second charging structure 3 was maintained at approximately +50 kV. When the experimental conditions were changed, the first charging structure 2 and the second charging structure 3 were neutralized by the static eliminator, and then the collected splash was removed. As a comparative example, the splash adhesion preventing method of the prior art 1 or 3 was carried out.
製造条件は、ワイピングノズルのスリットギャップ:0.9mm、ワイピングノズル−鋼帯距離:8mm、溶融亜鉛浴からのノズル高さ:500mm、溶融亜鉛浴温度:460℃とし、めっき付着量は片側45g/m2とした。その他の製造条件およびスプラッシュ発生率の調査結果を表1に示す。スプラッシュ発生率は、装置類を整備した後操業を開始し、1日目と15日目に鋼帯サイズは0.8mm厚×1.2m幅のコイル3〜5本を各製造条件(通板速度は、対象コイル通板時の平均通板速度)で通板し、通過した鋼帯長さに対する検査工程でスプラッシュ欠陥ありと判定された鋼帯長さの比率であり、実用上問題とならない軽度のスプラッシュ欠陥を含んでいる。1日目でスプラッシュ欠陥が多い条件については、15日目までの実験を行わなかった。 The manufacturing conditions were as follows: slit gap of wiping nozzle: 0.9 mm, wiping nozzle-steel strip distance: 8 mm, nozzle height from molten zinc bath: 500 mm, molten zinc bath temperature: 460 ° C., plating adhesion amount 45 g / side It was m 2. Table 1 shows the other manufacturing conditions and the results of investigation of the splash occurrence rate. Splash occurrence rate starts after maintenance of equipment, and on the 1st and 15th day, steel strip size is 0.8mm thickness x 1.2m width 3 to 5 coils for each production condition (through plate The speed is the ratio of the length of the steel strip that has been passed through the target coil and the length of the steel strip that has been judged to have a splash defect in the inspection process. Contains minor splash defects. For the condition with many splash defects on the first day, the experiment up to the 15th day was not conducted.
通常通板速度である150mpmでは、本発明の実施例1、2は、操業開始1日目、15日目のいずれでもスプラッシュ欠陥の発生率が低いレベルに維持されており、実施例2において、スプラッシュ欠陥の発生率がより低くなっている。これに対して、比較例3は、操業開始1日目のスプラッシュ欠陥発生率は実施例1よりわずかに劣るレベルであるが、15日目はスプラッシュ欠陥発生率が大幅に増加しており、スプラッシュ欠陥を長期にわたって安定して防止することができない。比較例1、2は、操業開始1日目からスプラッシュ欠陥の発生率が本発明の実施例1、2に比べて劣る。 In the normal plate feed speed of 150 mpm, the first and second embodiments of the present invention are maintained at a low level of splash defects both on the first day of operation and on the fifteenth day. The incidence of splash defects is lower. On the other hand, in Comparative Example 3, the splash defect occurrence rate on the first day of operation is slightly inferior to that in Example 1, but on the 15th day, the splash defect occurrence rate is significantly increased. Defects cannot be prevented stably over a long period of time. In Comparative Examples 1 and 2, the incidence of splash defects is inferior to Examples 1 and 2 of the present invention from the first day of operation.
通板速度を180mpmに増加した場合にも、本発明の実施例3では、操業開始1日目、15日目のいずれでもスプラッシュ欠陥の発生率が低いレベルに維持されている。これに対して、比較例4、5は、スプラッシュ欠陥の発生率が著しく増加したため、途中で実験を中止した。 Even when the plate passing speed is increased to 180 mpm, in Example 3 of the present invention, the incidence rate of splash defects is maintained at a low level on both the first day and the fifteenth day of operation. On the other hand, in Comparative Examples 4 and 5, the incidence of splash defects was remarkably increased, so the experiment was stopped halfway.
本発明によればは、通常の鋼帯通板速度の場合だけでなく鋼帯通板速度を高めた場合でも、長期間スプラッシュ捕集効果を維持できるため、スプラッシュ欠陥の発生を抑制し、表面品質に優れる溶融金属めっき鋼帯を安定して製造できるようになる。 According to the present invention, it is possible to maintain the splash collecting effect for a long period of time not only in the case of the normal steel strip passage speed but also in the case of increasing the steel strip passage speed, thereby suppressing the occurrence of splash defects, This makes it possible to stably produce a hot-dip metal-plated steel strip.
S 鋼帯
1 ワイピングノズル
2 第1の帯電構造体
3 第2の帯電構造体
4 ワイピングガス供給ヘッダー
5 ガス配管
6 浴上サポートロール
7 シンクロール
8 めっき浴
10 コロナ放電装置
11 帯電センサ(電位センサ)
21 ワイピングガス供給本管
22 ガス供給配管
23 ワイピングノズル
24 金属板
25 合金化炉
26 フィルター
27 めっき浴面
31 ワイピングノズル
32 整流板
33 堰
34 スプラッシュ
41 ヘッダー管
42 ワイピングノズル
43 ガス供給配管
44 スプラッシュ吸着材。
S Steel strip 1 Wiping nozzle 2 First charging structure 3 Second charging structure 4 Wiping gas supply header 5 Gas pipe 6 Bath support roll 7 Sink roll 8 Plating bath 10 Corona discharge device 11 Charging sensor (potential sensor)
21 Wiping gas supply main pipe 22 Gas supply pipe 23 Wiping nozzle 24 Metal plate 25 Alloying furnace 26 Filter 27 Plating bath surface 31 Wiping nozzle 32 Current plate 33 Weir 34 Splash 41 Header pipe 42 Wiping nozzle 43 Gas supply pipe 44 Splash adsorbent .
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